Excel在导线平差计算中的应用

Excel在导线平差计算中的应用 doi: 10, 3969 / j, issn, 1001 ) 358X, 2012, 06, 011 Excel在导线平差计算中的应用 1 2,向继平骆忠爱 ( 1.410151; ,湖南职业技术学院湖南 长沙 2.410047)402 ,湖南省地质矿产勘查开发局 队湖南 长沙 : ,。摘要随着全站仪在工程建设中得到普遍使用导线已成为工程平面控制测量的常用平差计 ,Excel ,,Excel 算是导线测量的主要内容之一文中通过 的功能和特点结合导线平差理论探讨 。 在导线平差计算中的应用 Excel;: ; ; ; ; 关键词 导线平差转换数据 : TD172.3 : B: 1001) 358X( 2012) 06 ) 0032 ) 03中图分类号 文献标识码 文章编号 60 : A1 Excel Microsoft Office 弧度进 制 角 度将 存 放 在 单 元 格 的 弧电子#表格#软件是 的重要组 ? ,、:60 成部分其人性化的显示格式强大的计算功能和单 TRUNC ( DE- = 度值转 换 为 进制角度的公式为 ,,GREES ( A1 ) ) + ( TRUNC ( ( DEGREES( A1 ) ) 元格编辑功能是现今任何编程计算器不能比拟的 、、。 TRUNC ( DEGREES( A1 ) ) ) * 60 ) ) /100 + 它已被广泛用于复杂繁琐重复的计算处理导线 ,( ( DE- GREES( A1 ) )T RUNC ( DEGREES ( A1 ) * 平差计算是测绘专业技术人员必须具备的 能 力充 Excel ,60 ) /60 ) 分发挥 的功能和特点提高导线平差计算的效 ,* 3600) /10000率实现了较好的社会和经济效益是测绘专 业 技 术 。Excel 人员的共同目标用 进行导线的平差计算需 ( 2) 3 用 个单元格进行转换 6?30'45″,3 ( : 、、、 若要将 进行转换先在 个单元格如要解决的问题包括角度换算界面数据输入 。 A1、B1 C1) 6、30 45, 数据处理和打印输出ADIANS= R和 中分别输入, 和 将其:转换为十进制度后再转换为弧度转 换 公 式 为 ( A1 + B1 /60 + C1 /3600) 。 1角度转换 ,上述公式虽 然 简 单 直 观但角度的加减计算复 xce ,El,。内置三角函数的角度单位只能使用弧度 杂还会出现异常和无法处理的 情 况若 角 度 出 现 60 ,)6 ? 30' 45″ A1 而在我国测绘工作中一般使用 进 制 的 角 度 来 记 负值如 对 进行转换时要在 中 输 入 ,Excel ,) 6,) 6 + 30 /60 + 45 /3600 录和计算要充分发挥 的计算 功 能必 须 解 决 由于 对应的角度值是 ) 5?29'15″,; 60 。转换结果 异 常另外单元格中无法输入 进制角度和弧度之间相互转换的问题解决这一 : Excel “ ) 0”,0? : 1)?。问题有两 种 途 径一 是 使 用 内置函数实现转 区间的角度无法处理因此需 ; VBA Excel 。 0“”。换二是使用 编辑 自定义函数实现转换要针 对小于的角度设计处理方法 1, 11, 2Excel VBA 使用 内置函数实现转换 用 编辑自定义函数实现转换 : 有两种处理 方 式一 是将度分秒形式的角度输 60 xcel 【: E进制角度弧度在 菜单栏中单击工? ; 、、Visual Basic 】,VB 】【】【入一个单元格 进 行 转 换二 是 将 角 度 的 度分秒 值 编 辑 器进 入 宏 编具宏?? 。 ,【】【】,分别输入三个不同的单元格进行转换辑状态在菜 单 上 单 击插 入模 块然 后 输 入? :( 1) 如下代码 用一个单元格进行转换 60 6?30'45, 5″: 进制角度 弧度若 要 将 转 换 ?Public Constpi = 3, 14159265358979,( A1) 6, 30455,弧度先在一个单元格如 中输入 为 Pubic Function DtoR( n As Doube)ll 将其 Dim S As Double,D As Double,F As Double,M =:, 转换为十进制度后再转换为弧度转 换 公 式 为 ) As Double RADIANS ( TRUNC ( A1 ) + ( TRUNC ( A1 * 100 ) S = Sg(n n)TRUNC( A1) * 100) /60 + ( A1* 10000) T RUNC( A1 n = Abs( n) + 0, 00000001 * 100) * 100) /3600) 。 D = Int( n) 2 界面设计 F = Int( ( n )D ) * 100) M = ( n )D )F /100) * 10000xcel ,E工作表中进行的导线平差计算界 计算是在 DtoR =( D + F /60 + M /3600) * S* p /180,i面设计时要综合考虑采用的技术手段和数学模型既要 End Function ,保证技术手段可行又要确保数学模型的计算结果正 。、,Excel,Excel 确技术手段主要指角度的存储与显示方式转换方 编辑完成 后 保 存返 回 函 数 的 “用 、。法内部函数的选择与自定义函数的设计等由于导线 ”“DtoR ”,户定 义 类 别 中 将 出 现函 数执 行 ,VBA 计算中需要频繁进行角度的代数运算使用上述 = DtoR( A1) ,A1 60 公 式 可将 中的 进制角度转换xcel ,E角度转换算法能使 中的计算公式长度最短便于 。为弧度 ,,发现错误而且每个角度都在一个单元格中存放显示 60 : ,:弧度进制角度操作方法同上代码如下? ,。直观因此是一种较好的方法在选好计算数学模型 Public Constpi = 3, 14159265358979,,后要在工作表中设计各项数据的保存位置并加入相 Public Function RtoD( n As Double)。,应提示信息平差计算的各项数据需要实时显示因此 Dim S As Double,D As Double,F As Double,M 、在界面设计时要在方便使用的前提下使界面简洁美 As Double ,。观有较好的视觉效果 S = Sg(n n)1,A、B、C D ,N1、N2 导线 如 图 和 为 已 知 点和 n = Abs( n) * 180 / piN3 ,2 。 为待定点平差计算界面可按图 的布局设计 D = Int( n) F = Int( ( n )D ) * 60) SRtoD =( D + F /100 + M /10000) * M = ( n )D )F /60) * 3600 End Function Excel “”函数的用户定义类别中将出现 “RtoD” ,= RtoD( A1) ,A1 函数执行公式 可将 中的弧度转换 1 图 附合导线示意图 60 。为 进制角度 2 图 导线平差计算界面设计 34数据输入 数据处理及打印输出 A4 :A 10 ; B5 :B 9 4, 1方位角的计算在 中输入控制点名称在 中 AB E5: , ; F6 : “”边的 坐 标 方 位 角 按度分分秒秒格式输入观测角值在 = RtoD ( MOD ( ATAN2 F9 ; K L 中 输入导线边长在 和 列的对应单元格中( K5 )K 4,L5 )L 4) + 2* P( ) ,2* P( ) ) ) II 。CD E10:输入已 知点的坐标值 = RtoD( MOD( ATAN2 边的坐标方位角 ( K10 )K 9,L10 )L 9) + 2* PI( ) ,2* PI( ) ) ) 4, 2F13:角度闭合差的计算= SQRT( H13^2 + J13^2) 导线全长闭合差 : = " 1 / " ,INT ( F11 / C13:附合导线角度闭合差的一般公式为导线全长相对闭合差 n F13* 1000)f= + ) )n ?180?α?βαAB i CD β i = 14, 7 导线点坐标计算,n 。 上式中为转折角个数 H6:) $ H $ 13 / $F $ 11= 纵坐标增量改正数 ,当导线为非 直 伸 形 时直接使用上述模型计算 *$ F6,H6 H9将 的公式向下拖拽填充至 ,n ,。 将出现异常需要人工设置 值给计算 带 来 不 便 ) $ J $13 / $F $ 11 *= J6:横坐标增量闭合差 1 ,AB CD 如图 所示导线若 和 边的坐标方位角分别 $ F6,J6 J9将 的公式向下拖拽填充至 335? 105?,( i = 1 :5 ) 75?、 为 和 转 折 角 β分 别 为 i H11:= SUM( H6: H9) ?纵坐标增量改正数 270、225、270 190,????和 按上述公式计算的角 度 闭 = SUM( J6: J9)J11:?横坐标增量闭合差 360?,0。合差为 而实际闭合差为 K6: = K5 + G6 +H 6 /1000,K6 纵坐标 将 的公式 ,为了解决上 述 问 题在工作表中设置了近似坐 K8 向下拖拽填充至 ,AB 标方位角列用于保存从起始边 用观测角值推求 L6: = L5 + I6 + J6 /1000,L6 横坐标 将 的公式向 ( CD) ,的各导线边坐标方位角含终边 角度闭合差保 L8下拖拽填充至 D12。:存在 公式如下 4, 8 打印输出 C5: = E5A4 ,目前资料打印一般使用 幅面为了便于使用 C6: = MOD( RtoD( IF ( C5 ,18 0,DtoR ( C5 ) ,A4 和存档一般要求每一导线的计算结果占用一张 180) + DtoR( B5 ) ,DtoR( C5 + 180 ) + DtoR( B5 ) ) ) , 。,打印纸为了使打印效果美观大方需 将 页 面 设 为 360) ,C6 C10 将 的公式向下拖拽填充至 :L 9、11、,A 列的列宽分别设置为 横向打印同时将 D12: = ( DtoR( C10) )Dt oR( E10) ) * 20626511、7、11、9、9、7、9、7、12 12,1 : 3 和 将 行的行高分别 4, 3 角度改正数计算30、30 15,设置为 和 其他行的高度视控制点的数量 B12:= COUNT( B5: B9) 观测角个数 。、来确定字体字号及其他修饰效 果可根据用户的 D5: )= 角度改正 数 $ D $ 12 / $B $ 12,D5。要求和喜好自己确定 将 D9的公式向下拖拽填充至 5结 语 4, 4 导线边坐标方位角计算 E6: = MOD ( IF ( E5 ,18 0,RtoD ( DtoR( E53 ,1 :)本文是按 个待定点设计的导线计算表在第 6 9 : 13 、行和 行保存了大量的基本计算公式格式和提 180) + DtoR ( B5 ) + D5 /206265 ) ,RtoD ( DtoR ( E5 + ,3,1 : 6 9 : 13 示信息若待定点数量?可在保留第 行和 D5 /206265 ) ) ,360 ) ,E6 + 180) + DtoR( B5) 将 的公 ( 、、) ,行的前提下点号观测角边长可修改删除中间行或 E9式向下拖拽填充至 ,,6 在中间插入行无需修改公式只需根据需要将第 行 4, 5 坐标增量的计算 ,的公式向下填充至相应单元格即可实现相应导线的计 G6: 近似纵坐标增量 = F6 * COS ( DtoR( E6 ) ) , 。算闭合导线可作为起始边和终边重合的附合导线进 G6 G9将 的公式向下拖拽填充至 。,行平差计算支导线无检核条件计算时无需计算改正 I6:SIN( DtoR( E6) ) ,= F6*近似横坐标增量 将 ,D12、H13 J13 0,9 : 10 ,数可将 和 置为 然后删除第 行 I6 I9的公式向下拖拽填充至 。即可实现支导线的平差计算 G12: = K9 )K 5纵坐标增量理论值 = L9 )L 5 J12:横坐标增量理论值 :参考文献 = SUM( G6: G9)?近似纵坐标增量 ,1, ,, ,M,, : ,罗聚胜杨 晓 明地 形 测 量 学北 京测 绘 出 版 社 = SUM( I6: I9)G11: 2004. 4, 6精度评定 I11:?近似横坐标增量 , VBA ( 2 ) ,M,, ,戴 维 斯从 入 门 到 精 通 第 版杨 密杨 ,2, F11: 导线总长 = SUM( F6: F9) ,,, : ,2008. 乐柯树森译北京电子工业出版社 H13:= ( G11 )G 12) * 1000 纵坐标增量闭合差 , Excel2000 ,3, 汪祖民在附合导线近似平差计算中的应用 J13: = ( I11 )J 12) * 1000横坐标增量闭合差 ,J,, ,2001( 2) .)( 37 地矿测绘 下转第 页 个重心连线的投影边长 5 结 语 Exit For sef i ,= Or i , = ElI( 1)Excel VBA 坚强边 坚强边 本文基于 设计并实现了巷道贯通测 + 2) Then。( 量误差 预 计 程 序与传统的贯通误差预 计 方 法 比 陀螺点个数 ,: ,,= 较本程序具有如下优点普遍易懂操作简单用户 K 导线点与贯通点 连线的投影 投影边长 Excel ,边长只要了解 程序无需掌握误差预计的原理即可 Exit For; ,使用本程序进行误差预计程序计算快速准确能够 End If ; 为贯通测量工作人员节省了大量的计算时间程 序 Next j ,不仅预计了各 项 误 差而且生成了一个用于 制 作 报 Next i ,。,告的报表方便实用针对神东矿区的情况设计在 ,,神东矿区已经推广使用基于它的普遍原理在其他 4 实际应用分析 。矿区或者隧道工程中也有参考价值 42102 神东某矿一井巷道贯通工程是在 工作面 :参考文献 、, 下方新掘一条运输巷道一条回风巷道和一个切眼 , ,M,, : ,,,1, 张国良朱家 钰顾 和 和矿 山 测 量 学徐 州中 国 ———42103 。形成一个 新 的 工 作 面工 作 面贯 通 全 长 ,2001, 矿业大学出版社11, 9 km,50 ,230 m。 共布设 个导线点平均导线长度 , Exce VBA ,M,, : l2, ,罗刚 君程 序 开 发 自 学 宝 典北 京电300 mm。 水平重要方 向 贯 通 限 差 为 导 线 测 角 中 误 ,2009, 子工业出版社 ? 7 ”,? mm + 2D mm /差为 测距仪标称精度为 , Excel VBA ,M,, : 赵志 东基 础 入 门北 京人 民 邮 电 出,3, ( 3 km) ,?3 ,”陀螺定向 中 误 差 为 导线独立施测两 2006,,版社。 次 2250 m 4500 m 在运输巷道和回风巷道各掘进至 和 1988 )) ,,,。: ( 作者简介史 永 强 男甘 肃 平 凉 人助 理 工 程 师 。 时加测陀螺定向边2009 ( ) ,年毕业于中国矿业大学 徐 州测 绘 工 程 专 业工 学 学 ,预计采用程 序 计 算 和手工计算的方式经 过 验 。士现供职于酒钢集团平凉天 元煤电化有限公司五举煤矿 ,。K 证两者结果一致贯通 相 遇 点 在水平重要方向 ,,筹建处曾在神东煤炭集团地 测 公 司一直从事矿山测量相 ? 0, 269 m。的预计误差为 。关工作 2011 8 ,,该工程于 年 月 份 贯 通经 过 实 测贯 通 ( : 2012 ) 08 ) 21)收稿日期 K 0, 286 m,点 在水平重要方向的偏差为 由此可见基 Excel VBA 。于 的预计结果是正确可靠的 檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸 ( 31 )J,, ,2011( 3) : 44 ) 48,,上接第 页 中的应用水运工程 , CORS ,,,5, 姜卫平马 强刘 鸿 飞系 统 中 坐 标 移 动 转 换 方 ,J,, ( ) ,2008( 8) : 1978 )) ,,,: ( 法及应用武汉大学学报信息科学版男讲 师主 要 从 事 大 地 测 量 与 作者简介杨国 林 775 ) 778, 。 工程测量研究工作 ,, CORS 李健吕 志 平基 于 的 卫 星 定 位 在 线 服 务 系 统 ,6, ,J,, ,2007( 8) : 40 ) 44, 测绘通报( : 2012 ) 09 ) 25)收稿日期 , CORS GPS 贾登科基于 的 测量技术及其在大型工程,7, 檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸 ( 34 )上接第 页 : ( 1973 ) ) ,,,,4, ,, Exce ,J,,,l作者简 介向 继 平 男汉 族湖 南 津 市 人在 读 硕 刘海青李永 安在 附 合 导 线 计 算 中 的 应 用 ,2006( 3) . ,,。中国科技信息士湖南工程职业 技 术 学 院 讲 师国家注册测绘师研 究 方 : 、。,5, , Excel ,J,, 向工程测量技术计算机技术在测量中的应用 周瑞杰浅谈 在测量中的应用电脑知识与技 2011( 23) . ,术 ( : 2012 ) 07 ) 12)收稿日期